高层建筑施工采取的技术措施研究

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  摘 要:高层建筑可有效提高城市土地的利用率,但其施工难度大,施工周期长,建造成本高,特别是当前人们对建筑使用功能的要求越来越高,这些都对高层建筑的施工技术提出了较高的要求。文章分析了高层建筑的施工技术特点,介绍了当前高层建筑施工中常采用的一些技术措施。
  关键词:高层建筑;施工技术
  1、高层建筑工程施工技术概要
  1.1我国高层建筑工程施工现状
  在我国,高层建筑发展迅猛,特别是建筑正向外形复杂化、功能多样化、结构类型复杂化的目标不断发展。但由于高层建筑具有楼层多、建筑高、结构复杂多样,对施工工艺和技术的要求非常高,施工工期较长,对施工完整性、结构荷载科学、施工工序等要求也较高。所以,为确保高层建筑施工的顺利进行,国家不断引入工程项目招投标制度、施工合同制、工程监理制,强化和规范建筑工程施工,特别针对高层、超高层建筑,加强对工程施工技术的监督、对施工安全的监控,并对高层建筑工程施工技术进行科学地、全方面地考核,保证施工质量和安全。
  1.2高层建筑工程施工技术
  依据高层建筑特有的工程施工特点,国家和建筑施工单位不断加强施工技术的研发和施工理论的革新。目前,高层建筑主要以钢筋混凝土建筑为主,并不断发展为钢结构或钢混结构,有效减轻建筑自重。针对施工材料,不断优化和筛选性能优良、便于施工和运输的施工材料,并考虑配合混凝土进行浇注或模块化处理。
  1.2.1高层建筑工程地基施工技术
  在高层建筑中,地基基础是整个建筑的重要组成部分,是建筑的结构基础和支撑点,依据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规范》的相关规定,高层建筑的地基深度应为建筑高度1/15左右,因此,深地基施工工程俨然成为高层建筑工程施工的前提条件。地基桩基施工技术。桩基施工技术是目前应用最广泛、也是较成熟的一种地基处理形式。其中,发展和应用最广泛的是灌注桩施工技术,它不仅适应各种复杂地质,还能根据荷载选择施工级别。现浇灌注桩的发展也越来越迅速,其整体承载力可达1万kN以上,而传统桩型中泥浆护壁孔桩,因其适用性强,已成为高层建筑的主要桩型之一,国家积极推广建筑基础桩底、桩侧后注浆技术,并配合超声检测技术,逐步形成具有特色的灌柱桩施工集成技术,并不断研发动态、静态测量技术,并开发相应的计算机模块,适时掌控桩基承载力的状况。
  1.2.2高层建筑工程基础施工相关技术
  混凝土施工技术。高层建筑工程施工需要大量的土石材料,特別是在浇筑方面需要大批混凝土,而混凝土重要的指标是抗压强度,影响其抗压性能的因素主要是水泥的强度和水灰比,强化混凝土出厂的检验和混凝土制备中的检测,确保使用混凝土的性能。强化施工混凝土的泵送技术,确保工程进度和质量。施工单位应积极开发研制混凝土浇筑新工艺,在确保混凝土性能的前提下,不断革新现有的支模技术,加强支模材料的优选,动力提升设备的研发,并向大模块方向发展,集约化发展拆模施工技术,确保高层建筑施工的进度。
  2、高层建筑施工技术控制要点
  2.1高层建筑施工中,轴线、标高和垂直度这三个问题是比较基本而且要严格控制的要点问题,由于这三方面问题涉及的面广,操作难度大,实际操作中经常会出现位移或不准现象。因此,这三方面的控制是高层建筑施工技术的难题。
  (1)垂直度的控制。高层建筑的高度往往达到数百米,若其垂直度控制不好,当施工到建筑的顶端时,会出现非常大的偏差。而且垂直度上的偏差会使建筑的重心出现位移,与设计的建筑基础承载能力产生较大出入,对建筑的基础的安全是一个比较大的隐患。因此,控制高层建筑的垂直度是关键的技术控制要点之一。为了控制高层建筑的垂直度,首先应根据大楼柱网布置情况,做好测量与放线工作。施工时,可先将大楼四个边角柱的位置确定,然后利用员线的方法测定立柱的垂直度,在保证垂直度达到 100%的情况下,对模板进行加固和支撑、浇筑混凝土。待四个边角柱施工完毕后,可以这四条边角柱为基准进行其它柱子的施工,从而达到控制整座建筑的垂直度的目的。
  (2)轴线的控制。高层建筑施工过程中,由于脚手架与施工层同步向上搭建,导致了外围的一些基准点无法引测。为了解决这一问题,可以在±0. 000 结构施工完成并复核轴线无误后,以一层楼面为基准,在其轴线的纵、横方向上预埋多块200x200x8mm的钢板,并在钢板上标出主轴线的控制点;建造高度达到二层或以上时,在一层楼面预留钢板的位置分别开设200x200mm的方洞,透过方洞利用锤线引测下层楼面的控制点,然后在施工楼层利用经纬仪及钢卷尺进行轴线校正,放出各层轴线和细部尺寸线。
  (3)标高线的控制。在每层楼面的控制轴线处,至少预留四个洞口,除了利用该洞口引测下层楼面的轴线外,还要复核本层楼层的标高。可利用水准仪复核本层楼面的四个标高点是否在同一个水平面上,以确保标高的准确性。由于在施工过程中模板支撑、混凝土浇筑、拆摸等原因可能造成预留洞口失去基准作用,为了引测点的可靠性应在洞口处辅以Ф12 的钢筋,来控制该层楼面的标高值。
  2.2高层建筑的混凝土泵送技术
  由于高层建筑施工所需的混凝土体量较大,对混凝土的强度要求较高,国内大多高层建筑工程选用泵送混凝土。为保证混凝土浇筑的质量,必须控制好泵送混凝土的配合比,此外,还须具备一定数量的布料机和混凝土泵机。工程上通常高泵程混凝土会掺入一定的化学外加剂和粉煤灰。高层建筑的泵送混凝土技术综合反映了配合比设计技术、混凝土外加剂技术、掺合料技术、泵送设备技术、泵管布置铺设技术及泵车操作技术,使得混凝土泵送高度不断取得新突破,为高层建筑混凝土体施工带来了极大的便利。
  2.3高层建筑混凝土强度控制技术
  高层建筑对混凝土强度的要求较高,应通过以下技术措施来控制混凝土体的强度。
  (1)确保混凝土配置材料的质量。高层建筑所应用的钢筋混凝土材料,大多采用商品泵送混凝土,应对其择优选择。混凝土骨料的粒径、沙石的含泥量都会影响其质量,所以应严格控制配置混凝土所使用的水泥、沙石、掺合料以及水等原材料的质量,按照要求对其进行抽检,抽检合格才可使用到工程中。
  (2)控制混凝土材料的配置比例。高层建筑的施工质量受到混凝土配比的影响较大,如果各种材料的配比不当,会直接影响混凝土的和易性和泵送性,从而影响到浇筑质量。应该严格按照设计的比例关系控制水泥、砂石、白灰、掺合料等材料的配比,控制好最佳含水量,尽量避免使用早高强型水泥,降低混凝土的水化热,减少收缩、泌水现象,从而有利于防止混凝土裂缝的产生。
  (3)加强混凝土浇筑过程的管理。浇筑混凝土结构的过程中,应严格振捣工艺的施工工序,推行二次振捣抹面技术,以减少混凝土体内部的气泡和水分,提高结构的强度和刚度,浇筑过程中要根据需要留设后浇筑层。
  (4)加强混凝土构件的早期养护。混凝土的早期养护对于混凝土结构的质量影响较大,通过合理的养护,控制混凝土体的温度与湿润程度,有效降低混凝土产生的水化热,减少混凝土的收缩量,而防止出现结构裂缝。
  3、结论
  总之,由于我国现有高层建筑施工理论和技术还不成熟,国家必须加大力度引进和吸收国外先进的施工技术和理论,并组织相关技术人员进行研讨和分析,结合我国现有的实践经验,制订符合我国国情的高层建筑工程施工技术标准,并呼吁政府出台相关的法律规范,对高层建筑工程进行科学地、规范地管理,使我国高层建筑行业逐步迈入崭新的阶段。
  参考文献
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